#pragma once

#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <vector>

const static int default_cap = 5;

template <class T>
class RingQueue
{
private:
    void P(sem_t &s)
    {
        sem_wait(&s);
    }

    void V(sem_t &s)
    {
        sem_post(&s);
    }

    void Lock(pthread_mutex_t& mutex)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
    }
    
    void UnLock(pthread_mutex_t& mutex)
    {
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }

public:
    RingQueue(int cap = default_cap)
        : _ring_queue(cap), _max_cap(cap), _c_step(0), _p_step(0)
    {
        sem_init(&_space, 0, _max_cap);
        sem_init(&_data, 0, 0);

        pthread_mutex_init(&_c_mutex, nullptr);
        pthread_mutex_init(&_p_mutex, nullptr);
    }

    ~RingQueue()
    {
        sem_destroy(&_space);
        sem_destroy(&_data);
        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);
    }

    void Push(const T &in)
    {
        // 申请信号量
        P(_space);
        // 加锁
        Lock(_p_mutex);
        // 生产
        _ring_queue[_p_step] = in;
        _p_step++;
        _p_step %= _max_cap;
        // 解锁
        UnLock(_p_mutex);
        // 释放信号量
        V(_data);
    }

    void Pop(T *out)
    {
        // 申请信号量
        P(_data);
        // 加锁
        Lock(_c_mutex);
        // 消费
        *out = _ring_queue[_c_step];
        _c_step++;
        _c_step %= _max_cap;
        // 解锁
        UnLock(_c_mutex);
        // 释放信号量
        V(_space);
    }

private:
    std::vector<T> _ring_queue;
    int _max_cap; // 容量

    sem_t _space; // 空间信号量
    sem_t _data;  // 数据信号量

    int _c_step; // 消费者下标
    int _p_step; // 生产者下标

    pthread_mutex_t _c_mutex; // 消费者互斥锁
    pthread_mutex_t _p_mutex; // 生产者互斥锁
};
